4.4 特殊条件下混凝土施工.ppt
第四节 特殊条件下混凝土施工,大体积混凝土施工水下混凝土施工冬季混凝土施工等 其施工方法除满足普通混凝土施工工艺要求外，还应满足一些特殊工艺要求。,特殊条件下混凝土施工包括,一、大体积混凝土施工,第四节 特殊条件下混凝土施工,大体积混凝土是指厚度大于1.5m，长宽较大的混凝土结构。如大型设备基础、大型桥梁墩台，水电站大坝等。大体积混凝土施工存在的主要问题有三个方面：上下层浇筑间隔时间长，整体性不易保证；水化热导致内外温差大，使混凝土容易产生温度裂缝；泌水多，难以处理。,1、整体性不易保证的原因,分层浇筑时间长，难以连续浇筑，使上层混凝土应在下层混凝土初凝前浇筑这一条件难以保证,第四节 特殊条件下混凝土施工,全面分层法分段分层法斜面分层法,整体性浇筑方法,第四节 特殊条件下混凝土施工,*全面分层法,在整个结构内全面分层浇筑混凝土，在第一层浇筑完毕后，浇筑第二层，如此逐层浇筑，直至全部浇筑完成全面分层法施工大体积混凝土，混凝土的结构面积F 应满足以下关系：,式中 V每小时浇筑量，m3/h；T混凝土初凝时间与运输时间的差；h浇筑的分层厚度。,全面分层示意图1-模板；2-新浇注混凝土,*分段分层法,当不满足全面分层条件时，可以考虑分段分层浇筑，分段分层浇筑时，根据整体性（即连续性的要求）分段长度硬满足一定条件。,满足下式即可满足上式，因此分段长度应满足,第四节 特殊条件下混凝土施工,分段分层示意图1-模板；2-新浇注混凝土,*斜面分层法,长、厚，窄的结构（长度超过厚度的3倍），如条形基础，采用全面分层不满足，采用分段分层，分段长度又很短，这时可以考虑用斜面分层，斜面坡度1：3，但也应满足整体性的要求。,第四节 特殊条件下混凝土施工,斜面分层示意图1-模板；2-新浇注混凝土,2、温度裂缝的原因,原因：大体积混凝土浇筑时，内部水化热大且不能及时散发，导致内部温度升高，形成较大内外温差。从而形成初期的表面裂纹和后期的内部裂纹解释一下：养护初期，混凝土强度低，在较大内外温差作用下，易导致混凝土表面开裂，形成表面裂缝 养护后期，混凝土随着散热而收缩，但由于受到基底的约束，从底部开始混凝土内部受拉，产生内部裂纹，向上发展，贯穿整个基础，其危害更大,第四节 特殊条件下混凝土施工,*温度裂缝的防治措施,实质：控制混凝土内外温差25具体措施（1）选用水化热低的水泥，如矿渣水泥等；（2）掺粉煤灰、缓凝剂等外加剂；（3）投入大粒径骨料，如毛石等，减少水泥用量；（4）循环水内部冷却；（5）减少分层厚度；（6）覆盖保温；（7）冷水拌和（8）砂石堆场和运输设备遮阳；等等,第四节 特殊条件下混凝土施工,3、泌水的原因,原因：上下层施工间隔时间长，易产生泌水层,第四节 特殊条件下混凝土施工,泌水的处理,常规方法自流或抽吸（会带走一部分水泥浆）科学的方法：（1）同一结构中使用两种坍落度的混凝土；（2）掺如一定数量的减水剂,二、水下混凝土施工,水下浇筑：桩基础、水域桥基施工特点：容易产生的问题是，水和泥浆混入混凝土内，带走水泥浆，影响混凝土质量。原因：水防治措施：水下浇筑方法,第四节 特殊条件下混凝土施工,*水下浇筑方法导管法,应用时注意：一些参数要求 导管直径、作用半径和超压力、第一次浇筑时导管下口据地基距离、导管下端埋入混凝土内深度。,第四节 特殊条件下混凝土施工,水中浇筑混凝土1-漏斗；2-导管；3-支架；4-滑轮组；5-绞车,用数根导管同时浇筑混凝土,三、冬季混凝土施工,特点（容易产生的问题）：混凝土前期受冻引起后期最终强度损失原因：混凝土受冻后，水泥的水化反应停止，混凝土强度不再增加；继续受冻，产生冰涨应力；冰涨应力大于当时混凝土强度，在混凝土内部产生微裂纹；尽管春季来临时，混凝土解冻后，水泥水化反应可以继续进行，混凝土强度继续增长，但由于受冻期间产生了微裂纹，从而使混凝土的最终强度降低简单说：冰涨应力混凝土受冻前的强度影响因素：水泥种类、水灰比、混凝土受冻时间的早晚防治措施在可能的条件下降低水灰比；提高混凝土的受冻前强度。,第四节 特殊条件下混凝土施工,第四节 特殊条件下混凝土施工,（一）混凝土冬季施工方法,（宗旨：混凝土受冻前的强度冰涨应力）混凝土受冻临界强度：使最终的强度损失小于混凝土设计强度5%时，混凝土受冻前至少应达到的强度值方法：1、蓄热法 2、外部加热法 3、掺外加剂法 需要说明：上述三种方法，不是彼此孤立，经常互相结合,第四节 特殊条件下混凝土施工,1、蓄热法,什么是蓄热法（或实质、或特点）利用加热原材料或混凝土所获得的热量及水泥水化热，用保温材料覆盖保温，防止热量散失过快，延缓混凝土的冷却，使混凝土在正温度条件下增长强度以保证冷却至0时混凝土的强度大于受冻临界强度。优点：造价低、施工简单应用条件：室外最低气温不低于15；表面系数（结构的冷却面积与总体积之比）不大于15的结构，或地面以下工程热工计算 上述条件只是定性条件，是否可行还要进行热工计算，定量说明。,*热工计算,原理：富立叶热传导定律,计算方法（1）由福立叶热传导定律，求混凝土的温度时间函数t(x)；（2）有t(x)求出平均气温 t；（3）令t(x)=0,求出混凝土降到0的时间x*；（4）根据t、x*查混凝土强度增长曲线，求出混凝土受冻前强度C；（5）C和C0比较判断施工方法的可行性。,第四节 特殊条件下混凝土施工,第四节 特殊条件下混凝土施工,热工计算原理图(a)混凝土温度时间曲线；(b)混凝土强度随时间增长曲线,2、外部加热法,方法蒸汽加热；电加热；等等缺点造价高、施工复杂应用：蓄热法施工不可行,第四节 特殊条件下混凝土施工,3、掺外加剂法,防冻剂：降低冰点减水剂：减少用水量，进而减少冰涨应力加气剂：缓冲冰涨应力早强剂：提高混凝土的早期强度，抵抗冰涨应力等等,
